ГЕНЕРАЦИЯ МОЩНЫХ СВЧ КОЛЕБАНИЙ НАПРЯЖЕНИЯ В ДИФФУЗИОННОМ КРЕМНИЕВОМ ДИОДЕ

Исследован механизм генерации мощных СВЧ колебаний напряжения в диффузионном кремниевом диоде. Через диод с толщиной структуры 320 мкм, глубиной залегания p-n-перехода 220 мкм и площадью 0.5 см2 пропускался обратный ток амплитудой 2 кА. При среднем напряжении на диоде около 300 B и длительности СВЧ импульса ~200 нс максимальный размах наблюдаемых колебаний достигает 480 В. Частота колебаний находится в диапазоне от 5 до 7 ГГц, а мощность СВЧ компоненты импульса составляет ~300 кВт. Теоретическое рассмотрение показало, что колебания напряжения обусловлены периодически повторяющимися процессами пробоя и заполнения структуры плазмой с последующим ее удалением обратным током. Частота и размах колебаний определяются плотностью тока и градиентом концентрации легирующих примесей в окрестности p-n-перехода.